Les 3 parties d'un nucléotide expliqué

Les nucléotides sont les éléments constitutifs des deux acides nucléiques, de l'acide ribonucléique (ARN) et de l'acide désoxyribonucléique (ADN). En tant que tels, ce sont également les éléments constitutifs de vous et de toutes les autres formes de vie sur Terre. L'ADN stocke toutes les informations génétiques qui sont transmises d'une génération d'organismes à l'autre, fonctionnant comme un plan pour la vie. Sa structure tordue et double hélice est l'une des images les plus emblématiques du monde scientifique.

L'ARN reçoit un peu moins d'attention que l'ADN, mais il n'est pas moins important. L'ARN prend les informations génétiques stockées dans l'ADN et la transfère dans des structures dans des cellules appelées ribosomes, qui produisent des protéines à base du plan génétique. L'ARN se compose d'un seul brin, contrairement à la double hélice d'ADN. Les molécules d'ARN sont également significativement plus courtes. Malgré ces différences, les deux types d'acide nucléique sont fabriqués à partir des mêmes parties de base.

Les acides nucléiques sont des exemples de polymères, qui sont de longues chaînes de molécules appelées monomères. Dans le cas de l'ADN et de l'ARN, ces monomères sont des nucléotides. Les nucléotides eux-mêmes sont composés de trois parties distinctes: le sucre, le phosphate et une base azotée. Voici ce que chacun de ceux-ci signifie vraiment.

Les bases azotées sont composées d'anneaux d'azote interconnecté et de molécules de carbone. Si une base azotée est composée de deux de ces anneaux, elle est connue sous le nom de purine, mais si elle n'est composée que d'un seul anneau, elle est appelée pyrimidine. Les purines et les pyrimidines se lient naturellement les unes aux autres, comme les extrémités opposées d'un aimant. Dans l'ADN, les purines et les pyrimidines se lient entre elles pour former ce que l'on appelle les paires de bases. Si vous imaginez un brin d'ADN à double hélice comme une échelle tordue, ces paires de bases azotées sont les échelons. Il y a aussi des purines et des pyrimidines dans l'ARN, mais comme il est simple brin, ils ne sont pas liés dans les paires de bases.

Il existe deux types de purine et trois types de pyrimidine. Les purines sont l'adénine (A) et la guanine (G), et elles se trouvent à la fois dans l'ADN et l'ARN. Les pyrimidines sont un peu différentes. Un type de pyrimidine, appelé cytosine (C), se produit dans les deux types d'acide nucléique. Une deuxième pyrimidine, appelée thymine (T), ne se produit que dans l'ADN, tandis que le troisième type, l'uracile (U), ne se produit que dans l'ARN.

Des bases azotées sont utilisées lors de la rédaction du code génétique. Les codes de gène sont décomposés en groupes de trois bases nucléotidiques, appelées codons. Différents codons indiquent différents acides aminés qui, lorsqu'ils sont assemblés, créent des protéines. Par exemple, les codons CAA et CAG créent la glutamine d'acide aminé. Lorsque tous les codons sont mis en place, il explique l'ensemble du code génétique.

Les sucres du pentose font une partie de l'épine dorsale des volets d'ADN et d'ARN, les côtés de l'échelle, pour revenir à l'analogie plus tôt. Toutes les bases nucléotidiques dans les acides nucléiques sont liées au premier atome de carbone du sucre pentose. Les sucres du pentose sont des monosaccharides, des types de molécules de glucides communément appelées sucres simples. Ils tirent leur nom du fait qu'ils ont cinq atomes de carbone, mais même encore, il existe plusieurs variétés de sucres pentose.

Les deux types les plus importants de sucre pentose sont le ribose et le désoxyribose, et comme vous pouvez probablement deviner de leurs noms, ces sucres sont l'un des principaux différenciateurs entre l'ARN et l'ADN. La différence se résume à un seul atome d'oxygène. Là où le ribose a un groupe hydroxyle (OH) attaché au deuxième carbone dans l'anneau, le désoxyribose n'a qu'un atome d'hydrogène. La formule chimique du ribose est c₅h₁₀o₅, tandis que la formule chimique du désoxyribose est c₅h₁₀o₄.

Les sucres du pentose ne sont pas les seules choses qui composent les épine dorsales de l'ADN et de l'ARN. Le phosphate est également impliqué, créant ce que l'on appelle un squelette de sucre-phosphate. Le phosphate est composé d'un atome de phosphore et de quatre atomes d'oxygène, et chaque fois qu'il se fixe à une molécule contenant du carbone, comme il le fait dans les acides nucléiques, il est appelé groupe phosphate.

Les nucléotides peuvent avoir un, deux ou trois groupes de phosphate, et cela est utilisé pour différencier certains types de nucléotides. S'il n'y a qu'un seul groupe phosphate, le nucléotide est connu sous le nom de monophosphate nucléotidique. Deux groupes de phosphate créent un diphosphate nucléotidique tandis que trois groupes de phosphate créent un triphosphate nucléotidique. Cependant, lorsqu'un nucléotide est lié à un autre nucléotide dans un brin d'acide nucléique, il perd tous ses groupes de phosphate sauf un.

Les groupes de phosphate jouent un rôle incroyablement important dans la formation des volets d'ADN et d'ARN en reliant chaque nucléotide à la suivante. Si vous imaginez un brin d'acide nucléique comme train, les groupes de phosphate sont comme les couplages qui maintiennent tous les voitures de train ensemble. Le groupe phosphate d'un nucléotide se connecte au groupe de sucre du nucléotide suivant, et ainsi de suite pour former les brins terminés de l'ADN et de l'ARN qui donnent vie à la vie.